碳源对L-苏氨酸发酵的影响

以L-苏氨酸生产菌TRFC为供试菌株,研究了碳源对L-苏氨酸发酵的产量和糖酸转化率的影响。采用补料分批发酵工艺生产L-苏氨酸,利用氨基酸分析仪测定发酵液中L-苏氨酸的产量。确定了发酵的最佳碳源及其补料方式,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9 g/L,糖酸转化率为47.6%。     

L-缬氨酸代谢工程研究进展

L-缬氨酸属于支链氨基酸,是人体八种必需氨基酸之一,广泛用于食品、医药、饲料、化妆品等领域.由于其含有特殊的生理功能,市场需求较大,使得L-缬氨酸的生产备受关注.代谢工程有着理性思维的设计,在氨基酸生产中得到广泛应用.主要阐述了L-缬氨酸生物合成途径中的关键酶及其代谢调控,综述了L-缬氨酸合成的代谢工程研究现状,并对利用代谢工程原理进行L-缬氨酸生产菌的理性设计提出展望.     

代谢副产物对L-苏氨酸发酵的影响及应对措施

研究了L-苏氨酸的发酵过程,通过高效液相色谱和氨基酸分析仪测定了L-苏氨酸发酵液中的主要副产物为乙酸、乳酸、缬氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等。利用外源添加实验研究了各种代谢副产物对L-苏氨酸发酵的影响。结果表明乙酸浓度高于2 g/L、乳酸浓度高于10 g/L时对L-苏氨酸生产菌的生长和产酸有抑制作用,采用提高溶解氧和葡萄糖限制性脉冲流加措施将乙酸、乳酸的浓度控制在0.5 g/L以下,L-苏氨酸产量明显提高。     

氨基酸产业现状及生产菌株选育技术

综述了2017年我国氨基酸产能、产量及出口情况,系统介绍了氨基酸生产菌株选育技术.常规育种技术尚不过时,其应与反向代谢工程研究相结合.代谢工程育种技术经过多年的发展,已经取得了长足的进步,从常规代谢工程发展为系统代谢工程,同时进化代谢工程也展现出巨大的应用价值.工业化菌株构建需在基因组水平操作,介绍了氨基酸生产菌种大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌基因组编辑技术的现状.最后,简要介绍了精确代谢调控技术,包括基因表达的强化和弱化策略,并给出了应用实例.     

大肠杆菌转运蛋白SstT和RhtC的改造对L-苏氨酸产量的影响

L-苏氨酸是一种必需氨基酸,广泛应用于食品、医药和饲料等领域。有报道表明降低胞内L-苏氨酸浓度,解除其对合成途径酶的反馈作用,有利于提高L-苏氨酸产量,因此,本实验利用Red重组技术和基因过表达技术,以L-苏氨酸生产菌Escherichia coli TRFC为出发菌株,成功构建了TRFCΔsstT和TRFCΔsstT+pSTV28-rhtC。摇瓶发酵结果显示,与原菌相比,TRFCΔsstT的L-苏氨酸产量较原菌提高了4.00%,TRFCΔsstT+pSTV28-rhtC的L-苏氨酸产量较TRFCΔsstT+pSTV28提高了18.16%。此外,经检测发现重组菌株胞内L-苏氨酸浓度均低于原菌。最后进行了TRFCΔsstT+pSTV28-rhtC的5 L分批补料发酵实验,其L-苏氨酸产量及糖酸转化率分别较原菌提高了15.33%和16.14%。综上所述,通过改造L-苏氨酸转运系统的SstT和RhtC蛋白,能有效地增强细胞内L-苏氨酸外排能力,降低细胞内L-苏氨酸的浓度,进而有利于L-苏氨酸产量的提高。     

L-2-氨基丁酸大肠杆菌生产菌株的构建

L-2-氨基丁酸作为新型药物的关键手性前体,在化工和制药行业应用广泛。该文以1株生产L-苏氨酸的大肠杆菌(Escherichia coli) THRD为出发菌株,逐步延伸代谢途径,构建了L-2-氨基丁酸高产菌株。首先,分别把苏氨酸脱水酶编码基因ilv A2和ilv A4在THRD中过表达,菌株THRD/p Trc99a-ilv A2在5 L发酵罐中分批补料发酵,2-酮基丁酸积累量达到18 g/L。然后,分别与ilv A2串联表达酪氨酸转氨酶、谷氨酸脱氢酶和亮氨酸脱氢酶编码基因tyr B、gdh和bcdBS,将L-2-酮基丁酸转化为L-2-氨基丁酸,菌株THRD/p Trc99a-bcdBS-ilv A2的L-2-氨基丁酸产量达到19 g/L。最后,研究了阻断L-苏氨酸输出途径对发酵的影响,菌株THRDΔrht C/p Trc99a-bcdBS-ilv A2的L-2-氨基丁酸产量提升至22 g/L。因此,通过代谢途径延伸可以有效地将L-苏氨酸生产菌株转变为L-2-氨基丁酸生产菌株。该研究为L-2-氨基丁酸高产菌株的构建奠定了基础,且对其他延伸代谢途径获得新产品的代谢工程研究提供了参考。     

以高浓度葡萄糖为碳源的L-苏氨酸发酵工艺研究

以L-苏氨酸生产菌TRFC为供试菌株,研究了高葡萄糖浓度下各种生长因子和培养条件对L-苏氨酸发酵的影响。结果表明,脯氨酸可以解除高浓度葡萄糖对L-苏氨酸发酵的抑制作用,生物素可以提高L-苏氨酸生产菌的细胞得率及L-苏氨酸的产量,利用摇瓶发酵确定最佳用量分别为60mg/L和120μg/L;控制pH7.0和采用控制溶氧的脉冲补料方式L-苏氨酸产量得到进一步的提高。在最优条件下,利用10L发酵罐发酵38h,L-苏氨酸产量可达110.2g/L,糖酸转化率为45.7%。     

谷氨酸棒杆菌生产缬氨酸的代谢工程研究进展

L-缬氨酸是人体必需的三种支链氨基酸之一,在生命代谢过程中起着非常重要的作用,因此被广泛应用于食品、医药及饲料等行业。目前,L-缬氨酸主要采用微生物发酵法生产,而谷氨酸棒杆菌是最常用的生产菌种。作者分析了谷氨酸棒杆菌中L-缬氨酸的生物合成途径和代谢调控,综述了对其进行代谢工程改造来提高L-缬氨酸产量的最新研究进展。     

苏氨酸生产工艺概述及要点

1 苏氨酸产品的当前生产现状 L-苏氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，在医药、食品和饲料等方面都得到了广泛的应用，据有关专家称，苏氨酸的用量应为赖氨酸的六分之一。近几年来，其产量增加迅猛，每年以20％的增幅递增，为提高饲料行业的产品品质，苏氨酸的添加量还会进一步增加。     

代谢工程改造酿酒酵母促进L-苯丙氨酸的合成

通过代谢工程改造酿酒酵母L-苯丙氨酸合成相关途径,强化L-苯丙氨酸合成并实现胞外积累,为后续深入挖掘酿酒酵母芳香族氨基酸合成和转运机制,利用酿酒酵母生产芳香族氨基酸及其高价值衍生物提供参考。首先对酿酒酵母中心代谢途径和莽草酸途径进行代谢改造,获得1株合成L-苯丙氨酸初步强化菌株,测得胞外L-苯丙氨酸和L-酪氨酸产量分别为2.49和6.54 mg/L。为了进一步增强L-苯丙氨酸的积累,敲除L-苯丙氨酸消耗途径基因ARO10和PDC5。最后,敲除TYR1阻断竞争性L-酪氨酸合成途径,胞外L-苯丙氨酸产量提高至45.40 mg/L,这是目前研究酿酒酵母L-苯丙氨酸从头合成的最高胞外产量。